大豆脂肪氧化酶遗传与改良研究现状

大豆脂肪氧化酶是大豆重要抗营养因子之一，其作用主要是促进不饱和脂肪酸如亚油酸和亚麻酸氧化，使大豆产生腥味。迄今为止，尚未发现一种理想的物理或化学方法去除大豆脂肪氧化酶。筛选不含脂肪氧化酶（缺失型）的材料，从育种方面进行遗传改良，将是改善大豆这一营养品质的有效途径。文中概述了大豆脂肪氧化酶的遗传、理化性质、鉴定方法、脂肪氧化酶缺失型材料的发现及在育种上的应用效果。     

脂肪氧化酶缺失大豆研究进展

脂肪氧化酶是大豆中的抗营养因子之一。本文综述了大豆脂肪氧化酶缺失种质筛选、创新及品种选育方面的进展。可为大豆品质育种提供参考。     

大豆脂肪氧化酶研究进展

脂肪氧化酶在豆腥味形成和大豆贮藏中起重要作用。脂肪氧化酶缺失可以从根本上减轻或消除豆腥味,并提高大豆营养品质,延长保质期。从遗传机制及育种改良、检测技术与方法、脂肪氧化酶缺失对大豆贮藏的影响3个方面,综述了大豆脂肪氧化酶的研究进展。     

大豆种子脂肪氧化酶研究进展

介绍了脂肪氧化酶在理化性质、基因学研究、遗传连锁关系、生理作用及其在实际生活中的利用价值、脂氧酶缺失与农艺性状的关系、脂氧酶缺失种质的筛选、无腥味大豆品种选育以及脂氧酶缺失基因分子标记方面的研究进展。     

山东省地方大豆品种脂肪氧化酶变异研究

从鉴定的１００份山东省地方大豆品种资源中，未发现脂肪氧化酶缺失的材料，但发现了１１份脂肪氧化酶—１电泳带向正极偏移的材料。这些材料脂肪氧化酶—１向正极偏移的程度与脂肪氧化酶—２缺失时脂肪氧化酶—１的表现一致。     

大豆脂肪氧化酶的遗传规律

通过酶学鉴定，分析研究了大豆脂肪氧化酶（lipoxygenase)简称脂氧酶（lox)的遗传规律，试验证实lox基因突变体酶性失活，酶带缺失为隐性基因，显隐性属质量性状，细胞核遗传，3种lox同功酶非等位基因在同源染色体上分别独立占属一个位点，某一同功酶等位基因降性缺失时，基因遗传遵从3；1独立分配原则；2种非等位基因同时隐性缺失时，缺1和缺2的基因连锁遗传，双缺1和3或双缺2和3的基因分离各自互不干扰，都遵从独立分离规律；3种lox同功酶基因同时隐性缺失时，除lox缺1基因仍接近3：1独立遗传外，缺2和缺3基因都不符合独立传规律，其中缺1和缺2两对隐性缺失基因仍有71．5％的 锁遗传，重组率28．5％，缺2和缺3基因，缺1和缺3基因之间，基因重组率在45％以上，lox完全显性植株为49．3％，缺1为6．9％，缺2为10％，缺3为17．9％，1和2双缺为6．9％，、1和3双缺为0．9％，2和3双缺为5．4％，3种同功酶同时隐性缺失时获得率为2．7％。     

中国大豆脂肪氧化酶缺失种南多样性鉴定研究

应用改进的ＩＥＦ电泳方法，对中国２６个省，市的８９５份大豆资源进行脂肪氧化酶类型鉴定，对ＩＥＦ电泳图谱进行激光扫描分析，比较品种间各条同工酶带活性差异；研究经酶的与籽粒颜色，百粒重，播种期类型及生育期的关系；通过生物体系超弱发光动力学分析，研究种子发芽前后脂肪氧化酶缺失体活性动态变化。     

大豆种子脂肪氧化酶的缺失对其农艺性状的影响

为探明大豆种子脂肪氧化酶的缺失是否会对大豆的农艺性状造成影响,对从中国南方10省（市）征集的174份大豆种质资源中筛选出的种子脂肪氧化酶缺失体与非缺失体材料和从国外引种的缺失体近等位基因系农艺性状间的差异进行了研究,结果表明,大豆种子脂肪氧化酶的缺失对开花期、生育期、株高、节数、分枝数、单株荚数、单株粒数、单株产量、百粒重、害虫危害种子程度、脂肪和蛋白质含量等主要农艺性状都没有明显影响,对大豆资源的统计分析结果表明,大豆种子脂肪氧化酶的缺失频率与生态类型无关,与籽粒颜色、形状和脐色有关。     

大豆胰蛋白酶抑制剂和脂肪氧化酶基因双价RNAi表达载体的改造及转化

【目的】应用RNA干扰技术同时抑制大豆脂肪氧化酶(Lox)和胰蛋白酶抑制剂(KTi)基因的表达,改良大豆品质,培育缺失Lox和KTi的大豆新材料。【方法】应用RNAi原理,以双价RNAi植物表达载体pCAM-BIA1301-KtiRi-LoxRi为基础,以植物表达载体pCAMBIA3301的质粒DNA为模板,利用CaMV35S启动子的上游引物和CaMV35S终止子的下游引物,PCR扩增含有除草剂抗性基因bar的整个表达原件,然后将其插入到pCAM-BIA1301-KtiRi-LoxRi中,构建以除草剂为筛选标记的双价RNAi表达载体,并通过花粉管通道法转化至大豆吉农18、吉农28和吉农27 3个品种中,对转基因植株进行PCR、Southern杂交、RT-PCR分子水平检测和除草剂抗性检测。【结果】质粒PCR和酶切鉴定以及测序结果表明,双价RNAi植物表达载体pCAMBIA1301-KtiRi-LoxRi-bar构建成功。将其转入到大豆中,分别获得吉农18、吉农28、吉农27T1代籽粒47,25和86粒,以及T2代转基因植株50株。RT-PCR结果表明,转基因株系中脂肪氧化酶和胰蛋白酶抑制剂mRNA积累受到明显抑制。【结论】获得了转pCAMBIA1301-KtiRi-LoxRi-bar的T2代转基因大豆。     

大豆脂肪氧化酶-1缺失基因(lx_1)的RAPD标记

 采用RAPD技术,以大豆脂肪氧化酶缺失近等基因系Century(分别含有Lx、lx1、lx2、lx3、lx1.3、lx2.3基因)为材料,筛选了520个随机引物,发现13个引物在6个近等基因系材料中具有多态性,其中针对lx1、lx1.3基因的多态性引物有6个,分别为OPG061300、S352900、S370900、S377780、S287950、和S389300。引物S352经多次重复和组合96P11×Century-1的F2代分离群体检测,χ2测验符合1∶2∶1分离比率,表明S352与lx1基因紧密连锁     

大豆种子脂肪氧化酶缺失基因控制豆腥味效果的研究

 应用蒸馏提取法、气相色谱和气 -质联机的方法分析了大豆种子脂肪氧化酶缺失体近等位基因系在加工豆制品时所产生的挥发性气味物质。研究结果表明 ,从豆粉和豆浆中都只分离出 2 4种气味成分 ,主要为醛和醇类物质 ;在形成挥发性气味物质和豆腥味物质中 L ox2起主要作用 ,L ox1次之 ,L ox3作用最小 ,但具有降低己醛生成的作用 ;不论缺失 L ox1,还是缺失 L ox2 ,都可极显著地降低挥发性气味物质和豆腥味物质的生成量 ,而缺失 L ox3则会显著增加己醛的生成量 ;缺失基因间存在有显著或极显著的一级和二级负互作 ;不同加工条件对缺失基因的缺失平均效应和互作效应有明显的影响。全缺失体类型具有最低的挥发性物质和豆腥味物质的生成量 ,而缺 L ox3类型具有最高的生成量 ,其余的缺失体类型则介于两者之间 ;用己醛作为衡量脂肪氧化酶在形成豆腥味中的重要性和各种缺失体类型控制豆腥味效果的指标是可行的。因此 ,培育出大豆种子脂肪氧化酶全缺失的品种将有望成为食品加工业的优质原材料     

中国大豆脂肪氧化酶缺失种质多样性鉴定研究

应用改进的IEF电泳方法,对中国26个省、市（区）的895份大豆资源进行脂肪氧化酶缺失类型鉴定;对IEF电泳图谱进行激光扫描分析,比较品种间各条同工酶带活性差异;研究脂肪氧化酶的缺失与籽粒颜色、百粒重、播种期类型及生育期的关系;通过生物体系超弱发光动力学分析,研究种子发芽前后脂肪氧化酶缺失体活性动态变化。结果表明：在中国大豆资源中发现了4种脂肪氧化酶缺失体类型,鉴定出43份缺失突变体,占鉴定总数的4.80%;脂肪氧化酶的缺失与籽粒颜色和播种期类型有关,其中褐色、黑色大豆缺失频率较高;萌动种子发芽前,正常大豆的超弱发光强度明显高于脂肪氧化酶缺失体的发光强度,探索用超弱发光强度鉴别脂肪氧化酶缺失体的可能性。此外,还研究制定了一套快速、简便的大豆脂肪氧化酶鉴定技术,为种质创新研究及开发食品资源提供鉴定方法。     

鸡腿菇中多酚氧化酶性质及其抑制剂研究

[目的]为鸡腿菇的保鲜提供理论依据。[方法]从新鲜鸡腿菇中提取多酚氧化酶(PPO)的粗酶液,研究pH值和温度对鸡腿菇PPO活性的影响,分析其热稳定性,并探讨亚硫酸氢钠、抗坏血酸和柠檬酸3种抑制剂对鸡腿菇PPO活性的抑制作用。[结果]在强酸性和强碱性环境中,PPO都会失去活性。PPO酶活性随保温时间的延长呈降低趋势,说明PPO是一种热敏感性酶。3种抑制剂对鸡腿菇PPO活性均有抑制作用,其中NaHSO3的抑制作用最强,抗坏血酸和柠檬酸次之。[结论]在鸡腿菇的加工过程中,添加NaHSO3能有效降低PPO活性和防止褐变的发生。     

不同基因型大豆种子脂肪氧化酶与己醛生成量的相关性

在添加亚油酸作为反应底物的条件下，以分别含有Lox1Lox3和Lox1Lox2的大豆为材料，研究Lox1Lox3和Lox1Lox2在不同遗传背景下的己醛生成量．结果表明：各个Lox1Lox3材料之间在己醛生成量上存在一定差异，变异系数为6.88％；各个Lox1Lox2材料之间在己醛生成量上也存在一定差异，变异系数为6．51％．但进一步作显著性测验都未能达到显著水平，说明不同遗传背景对大豆种子脂肪氧化酶Lox1Lox3和Lox1Lox2在生成己醛量活性方面没有明显影响。     

大豆脂肪氧化酶缺失体鉴定方法研究

应用比色法和等电聚焦聚丙烯酰胺凝胶电泳法鉴定大豆脂肪氧化酶缺失体,得出结论：后者是一种简单明了的鉴定脂肪氧化酶基因缺失材料的方法,能够适应大豆育种工作要求（要使农艺性状和缺失脂肪氧化酶综合到某一个体中需要对成千上万的群体进行鉴定）;并同时筛选出了农艺性状优良,缺失脂肪氧化酶Lox2的稳定新品系F4-5。     

等电聚焦凝胶电泳检测5个大豆杂交组合中脂肪氧化酶的缺失突变

[目的]为大豆的分子标记辅助育种提供理论依据。[方法]应用改进的等电聚焦凝胶电泳(IEF-PAGE)技术,对由不同脂肪氧化酶(Loxs)缺失类型亲本配置的5个大豆杂交组合F2代进行逐粒检测,鉴定其Loxs缺失类型。[结果]杂交组合0129和0124为一类,其F2代有4种表现型(-Lox2-、Lox1Lox2、-Lox2Lox3和-Lox1Lox2Lox3);0139和0155为一类,F2代有6种表现型,分别为-Lox2、-Lox3、-Lox2Lox3、N(正常)、H(Lox2杂合)和H-Lox3(Lox2杂合且Lox3缺失);0134单独为一类,F2代仅3种表现型,分别为-Lox2、N和H。Lx3/Lx1和lx3/lx1为显隐性等位基因,Lx2/lx2为共显性等位基因。[结论]杂合基因型在蛋白水平上的特异表达为筛选优异的种质资源提供了一种辅助手段。     

桑尺蠖多酚氧化酶的纯化及其部分生物化学性质

经硫酸铵分级沉淀,Sephadex G-100凝胶过滤等步骤,使桑尺蠖Phthonandria atrineata （Butler）多酚氧化酶纯化,纯化倍数为6．28倍．该酶对焦性没食子酸、邻苯二酚和L-多巴的Km值分别为9．64mmol／L、6．82mmol／L和4．30mmol／L．这种多酚氧化酶在pH=7．0,37℃时活性最高．利用多种氧化酶抑制剂对该酶活性的抑制结果表明,所用抑制剂对其均有不同程度的抑制作用．此外,该酶对EDTA和金属离子比较敏感．     

大豆凝集素和脂肪氧化酶双价RNAi表达载体的构建及其遗传转化

【目的】应用RNA干扰技术,同时抑制大豆凝集素(Soybean agglutinin,SBA)和脂肪氧化酶(Lipoxygenase,Lox)基因在种子中的表达,改良大豆营养品质,为培育优质大豆材料奠定基础。【方法】根据RNAi原理,酶切获得Lox目的片段,构建以除草剂Bar基因为筛选标记、种子特异性启动子P7αP启动SBA和Lox双干扰的pCAMBIA3301-SBA-Lox(pSBA-Lox)干扰表达载体,并通过农杆菌介导法转化大豆(品种为吉农28),采用PCR、Southern杂交和实时荧光定量PCR对转基因植株进行检测。【结果】质粒PCR和酶切鉴定结果表明,双价RNAi植物表达载体pSBA-Lox构建成功。将其转入到大豆中,对转化植株进行PCR、Southern杂交检测,结果显示,外源基因以单拷贝形式整合到植物基因组中,并能遗传给后代。T1代转基因植株的实时荧光定量PCR分析显示,转基因植株中SBA基因和Lox基因在籽粒中的表达量比未转化受体植株均明显降低,SBA基因表达量降低了35.9%~47.2%,Lox基因表达量降低了32.8%~56.1%,而在幼嫩叶片中的表达量相比对照植株变化不大。【结论】获得了大豆凝集素和脂肪氧化酶表达量均明显降低的T1代转基因大豆。     

大豆连作土壤多酚氧化酶研究

土壤多酚氧化酶与土壤有机质的形成有关，是腐殖化的一种媒介。但由于耕作栽培措施不同，对土壤温度、温度都会产生一定影响。进而影响了土壤多酚氧化酶的活性，而多酚氧化酶活性的强弱又影响了土壤酚的含量，土壤酚含量又影响了植株干物质积累。表明土壤酚直接影响植株的正常生长发育，使株株干物质积累降低，这可能是造成大豆减产的原因之一。